Objetivo. Introducción. Desarrollo. Convertidores Analógico-Digital y Digital-Analógico. Sección 1 Uso de un CAD
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- Marcos Vázquez Franco
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1 Autor: Pedro I. López Contacto: Licencia: Creative Commons Attribution 3.0 Unported (CC BY Fecha: Febrero En ninguna circunstancia el autor se hace responsable de cualquier daño a cualquier persona o hardware causado por realizar lo descrito en este documento.
2 Práctica 7 Convertidores Analógico-Digital y Digital-Analógico Objetivo Que el alumno conozca los diferentes convertidores de señal y observe su funcionamiento, al final el alumno aplicara los conocimientos para realizar conversiones. Introducción Esta práctica se concentra en los ejercicios de convertir señales analógicas a digitales y viceversa. Relativamente se trata de una práctica sencilla, ya que esta parte de un sistema de adquisición suele carecer de extensa configuración o diseño por parte del usuario o de la persona/ingeniero que diseñe el sistema. Desarrollo Sección 1 Uso de un CAD Un CAD es un convertidor analógico-digital de señales. Durante el ejercicio, se utilizó la tarjeta DAQ4 que contiene un ADC0804LCN. Para obtener los valores binarios se introducirá un voltaje de prueba obtenido con la fuente fija de 5 V de la NI ELVIS y un potenciómetro. Se incluyen varias imágenes del proceso e implementación y la tabla de valores. Las lecturas de los valores digitales fueron realizadas con el puerto de entrada de datos digitales de la NI ELVIS. El multímetro virtual de la NI ELVIS se utilizó para monitorear el voltaje de entrada al ADC. f7-1. Foto de implementación de experimento 1
3 Voltaje (V) Valor hexadecimal Voltaje (V) Valor hexadecimal 0, , , ,449 8B 0, , , ,814 A0 0, ,094 AA 0, ,262 B4 0, ,432 BE 1,026 3A 3,625 C8 1, ,957 D8 1, ,988 E0 1, ,215 E6 1, ,396 F0 1,899 6B 4,652 FB 2, ,076 FF t7-1. Tabla de valores de conversión analógica-digital f7-2. Foto de implementación de ADC 2
4 f7-3. Imágenes de lector digital y multímetro virtual para experimento de ADC Sección 2 Uso de un CDA Esta sección de la práctica realiza el procedimiento inverso a la sección 1. Un DAC es un convertidor digital-analógico de señales. Durante el ejercicio, se utilizó la tarjeta DAQ5 que contiene un DAC0800LCN. Para introducir los valores binarios al DAC se utiliza el escritor del puerto digital de salida de la NI ELVIS. Se incluyen varias imágenes del proceso, implementación y la tabla de valores. El multímetro virtual de la NI ELVIS se utilizó para monitorear el voltaje de salida del DAC. 3
5 Voltaje (V) UANL Valor digital f7-4. Gráfica de relación entrada-salida para ADC Valor binario Voltaje (V) Valor binario Voltaje (V) 00 0, C 8,357 0A 0, , ,188 A0 9,545 1E 1,789 AA 10, ,389 B4 10, ,978 BE 11,328 3C 3,579 C8 11, ,184 D2 12, ,777 DC 13,119 5A 5,369 E6 13, ,965 F0 14,306 6E 6,561 FA 14, ,156 FF 14, ,754 t7-2. Tabla de valores para conversión digital-analógica 4
6 f7-5. Foto de implementación de DAC f7-6. Foto de implementación de DAC 5
7 f7-7. Imágenes de escritor digital y multímetro virtual de la NI ELVIS 6
8 Voltaje (V) UANL Valor digital f7-8. Gráfica de relación entrada-salida para DAC Conclusión En un sistema de adquisición de datos es indispensable el uso de algún elemento de hardware conversor de tipos de señales. Se tiene así la opción de utilizar dispositivos que conviertan señales analógicas a digitales y digitales a analógicas. Un conversor analógico-digital (ADC o A/D converter) es un dispositivo que convierte señales continuas a codificaciones digitales. Típicamente es un elemento o circuito electrónico que toma en su entrada las señales analógicas con restricciones de amplitud y frecuencia, y por su salida obtenemos valores digitales que pueden ser presentados en diferentes tipos de codificación (código binario, código Gray, complemento a 2, etc). El proceso anterior se realiza inversamente en los convertidores digital-analógicos, los cuales aceptan en su entrada un valor digital codificado y presentan en su salida una señal analógica que puede ser un voltaje, corriente o carga eléctrica. Estos elementos de hardware mantienen una relación directa proporcional entre los valores de entrada y salida (ya sea que se trate de códigos digitales o señales analógicas). Esto puede ser fácilmente visualizado en las gráficas presentadas en este documento, en las cuales se observa que el comportamiento entre salida y entrada de los convertidores se puede describir aproximadamente con una ecuación lineal. 7
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